钢筋棚计算书.docx
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钢筋棚计算书
一、基本信息
1.1工程概况
拟建的武穴长江公路大桥是《国家公路网规划(2013年~2030年)》中国道G220东营至深圳公路跨越长江的控制性工程,也是湖北省规划的“七纵五横三环”高速公路网中的纵一线麻城至阳新高速公路的组成部分。
麻城至阳新高速公路是鄂豫皖等省共同规划的、纵贯大别山的濮阳至阳新省际高速公路通道的湖北境段,也是武汉城市圈“两型”社会综合配套改革试验区的重要交通基础设施项目。
武穴长江公路大桥项目路线起于沪渝高速与麻阳高速互通处,接黄黄高速,设置武穴西互通,向阳新方向经陶家庄大桥、铁石河大桥、周笃村中桥、德里桥村中桥,过太山隧道后经李茂洪大桥距太山隧道出口约3公里处设置仙姑山服务区,经湖咀上村大桥、梅均村大桥与中桥、陈坤礼垸大桥,到达仙姑山隧道,出隧道上跨X112县道,经龙里村大桥至引桥段,上跨S240省道、刊江大道及黄广大堤到达武穴长江公路大桥主桥。
本项目线路起于乐斯村北侧与黄黄高速相接处,终于武穴长江大桥跨中合拢处,起讫里程为K140+870~K160+742.891,线路全长19.793公里。
1.2技术标准
本项目根据地形情况分别采用双向四车道、双向六车道山区高速公路标准,主要技术标准如下:
序号
指标名称
标准值
采用值
1
设计速度
100km/h
2
路基宽度(6车道/4车道)
33.5m/26m
33.5m/26m
3
路面等级
高级公路一I级
4
平曲线一般最小半径(m)
400
1560
5
最大纵坡(%)
6
3.64
6
最短坡长(m)
200
450
7
竖曲线一般最小半径
凸型
4500
16000
凹形
3000
12000
8
停车视距
160
160
9
汽车荷载等级
公路-I级
10
地震设防标准
一阶段0.112g,二阶段0.073g
11
设计洪水频率
特大桥(无)
1/300
大中小桥涵、路基
1/100
1.3主要规范
1)《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:
2002)
2)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
3)《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)
4)《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》(JGJ82-91)
5)《建筑钢结构焊接技术规程》(JBJ81-2002)
6)《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80—91)
1.4结构概述
根据工程进度需要,新建钢筋加工场占地面积为5040平方米,其中原材料堆放区、数控弯曲区、钢筋弯箍区、钢筋加工区和半成品、成品堆放区面积总和为3440平方米。
钢筋棚按照武穴长江公路大桥“六位一体”和“标准化工点、标准化作业”的要求实行钢筋加工场建设,场地内设有:
1)原材料堆放区2个;
2)数控弯曲区1个;
3)钢筋弯箍区1个;
4)钢筋加工区1个
5)半成品存放区1个
6)钢筋笼滚焊区1个。
钢筋场内场地浇C20混凝土硬底化,钢筋存放区混凝土枕基础厚20cm,其它地方都设计混凝土厚10cm。
场内运输道路与出场便道采用C25混凝土硬化,道路路面混凝土厚20cm。
钢筋加工场采用钢管和彩钢板围墙形式,长度为112米,宽度为45米,高度为10.5米。
内部安装四台龙门吊。
1.5主要材料
钢筋棚中间立柱采用P325×12的钢管,中间长度方向18根,间距6米布置,共18根;两侧立柱采用P219×6的钢管,两侧长度方向20根,间距6米布置;两端在宽度方向各8根,间距6米布置,共52根。
钢管埋入扩大基础深度90cm。
花架上弦、钢管之间平联、斜撑采用P80×40×4方钢管,布置见设计图。
檩条用槽钢C50×37×4.5/7,在屋架上以1米的间距均布。
花架下弦、下弦平拉杆、花架纵向平撑采用P100×50×4方钢管。
彩钢瓦为红色和白色5mm波形瓦,为方便采光,屋顶每5米安装一道透明塑料瓦,侧墙每3-6米安装一道透明熟料瓦。
详细布置图见附图。
二、模型建立与分析
2.1计算模型
图1计算模型图
1)节点数量:
2255;
2)单元数量:
6504;
3)边界条件数量:
70;
2.3荷载工况及荷载组合
2.3.1屋盖永久荷载标准值(对水平投影面)
压型钢板:
0.151KN/m2
檩条:
0.10KN/m2
屋架及支撑自重:
0.13KN/m2
合计:
0.381KN/m2
2.3.2屋面可变荷载标准值
屋面活荷载:
按不上人屋面考虑,取为0.50KN/m2。
雪荷载:
基本雪压:
S0=0.45KN/m2。
对于双跨双坡屋面,荷载均匀分布时μr=1.0,雪荷载标准值Sk=μrS0=0.45KN/m2。
取屋面活荷载与雪荷载中的较大0.20KN/m2。
2.3.3风荷载
风荷载标准值按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:
2002)附录A的规定计算。
基本风压ω0=1.05³0.45KN/m2,地面粗糙度类别为B类;风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用,当高度小于10m时,按10m高度处的数值采用,μz=1.0。
风荷载体型系数μs=1.25;风荷载取0.05KN/m。
2.3.4组合1
自重组组合系数自重1.15;雪荷载1.3。
2.3.5组合2
风荷载组组合系数自重0.9,风荷载1.3。
2.3.6组合3
风雪组组合系数自重1.0,雪荷1.3,风荷载0.7。
三、建模分析
3.1组合1梁单元应力
图2组合1梁单元应力图
3.2组合1板单元应力
图3组合1板单元应力图
3.3组合1变形位移
图4组合1变形位移图
3.4组合1计算应力汇总表
组合1:
自重+雪荷载,自重系数1.15,雪荷载系数1.3.
编号
名称
规格
单元组合应(MPa)
材料强度(MPa)
安全性
1
P219*6
-1.73/-34.9
175
安全
2
P325*12
-8.94/-2.2
175
安全
3
P80*40*4
+73.9/-74.6
175
安全
4
C50*37*4.5/7
+53.7/-46.9
175
安全
5
P100*50*4
+98.8/-150.1
175
安全
6
计算位移
17.9mm
安全
3.5组合2梁单元应力
图5组合2梁单元应力图
3.6组合2板单元应力
图6组合2板单元应力图
3.7组合2变形位移
图7组合2变形位移图
3.8组合2计算应力汇总
组合2:
自重+风荷载,自重系数0.9,风荷载系数1.3.
编号
名称
规格
单元组合应力
(MPa)
材料强度
(MPa)
安全性
1
P219*6
-166.5/+163.1
175
安全
2
P325*12
-8.24/+16.3
175
安全
3
P80*40*4
+73.0/-72.0
175
安全
4
C50*37*4.5/7
+93.3/-108.0
175
安全
5
P100*50*4
+36.6/-84.7
175
安全
6
计算位移
34.2mm
安全
3.9组合3梁单元应力
图8组合3梁单元应力图
3.10组合3板单元应力
图9组合3板单元应力图
3.11组合3变形位移
图10组合3变形位移图
3.12组合3计算应力汇总表
组合3:
自重+风荷载+雪荷载,自重系数1.0,风荷载0.7,雪荷载系数1.3。
编号
名称
规格
单元组合应力
(MPa)
材料强度
(MPa)
安全性
1
P219*6
+87.6/-89.4
175
安全
2
P325*12
-49.0/-2.16
175
安全
3
P80*40*4
+69.8/-69.7
175
安全
4
C50*37*4.5/7
+63.4/-62.0
175
安全
5
P100*50*4
+93.6/-145.1
175
安全
6
计算位移
21.4mm
安全
四、注意事项
1、所有人员进入施工现场必须佩带合格的安全帽,系好下颚,锁好带扣;
2、机械操作人员必须持证上岗,不得将机械设备交给无本机种操作证的人员操作;
3、搭设拆除脚手杆、脚手板、钢管、扣件、钢丝绳等材料,向下传递采用绳索吊下,严禁往下投扔,凡有可能受到物品打击的施工现场设置警戒线,作业人员必须佩带安全帽。
4、凡具有高血压、心脏病、贫血、弱视、癫痫等以及其他不适于作业者不得从事高处作业。
5、高处作业面上的材料堆放平稳,工具随时放入工具袋内,传递物要安全可靠,严禁抛投。
6、在高处作业时,必须设置牢固完备的安全防护措施,操作人员使用的安全带(或安全绳)的尾绳长度不宜超过2m。
7、高处作业必须系好安全带,高处作业作业面应设置防护栏杆,安全通道。
8、雷雨天气不得作业,高处作业的人员急速下到安全地带。
9、在施工现场必须按照安全生产规章制度和劳动保护用品使用规则,正确佩带和使用劳动保护用品。
未按规定佩带和使用劳动保护用品的,不得上岗作业。
10、发现作业环境危急人身安全状态下,有权指令停工,立即报告主管技术员和安全员进行排险。
11、当雨雪天棚顶积雪超过20cm时应当及时清扫积雪,以免引起钢筋棚垮塌。
12、当积雪达到20cm或者风力达6级以上(含6级)时,应关闭钢筋棚,并设置警示标识,提醒人员禁止入内。
附图:
钢筋加工棚施工图